El PERC ha Muerto, La Evolución de la Tecnología Fotovoltaica y lo que Significa para el Futuro.

En el dinámico mundo de la energía solar, las cosas están cambiando rápidamente. La tecnología PERC, que ha sido la estrella del sector durante años, está viendo su ocaso. Nuevas innovaciones están tomando el control, y este cambio no solo está redefiniendo el mercado, sino también los estándares de eficiencia y sostenibilidad en la industria fotovoltaica.

Adiós PERC, Hola Nuevas Tecnologías

La tecnología PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) ha dominado el mercado fotovoltaico gracias a su combinación de costos moderados y buena eficiencia. Sin embargo, el mercado está en constante evolución y las demandas de los consumidores están cambiando. Hoy en día, la eficiencia energética, la reducción de costos y la sostenibilidad son los factores que más pesan en las decisiones de compra y producción. 

El cambio de la tecnología PERC tipo P a las tecnologías de tipo N, como TOPCon, HJT (Heterojunction) y xBC (Interdigitated Back Contact), se está realizando debido a varias ventajas clave que las tecnologías tipo N ofrecen en términos de eficiencia, durabilidad y rendimiento general de los paneles solares.

1. Mayor Eficiencia:

• Tecnología PERC tipo P: Ha sido dominante en el mercado debido a su capacidad para mejorar la eficiencia de las celdas solares mediante la pasivación de la cara posterior. Sin embargo, su eficiencia tiene un límite, que en general está alrededor del 23-24% para celdas comerciales.
• Tecnologías tipo N: Las celdas tipo N, como TOPCon, HJT y xBC, ofrecen una mayor eficiencia, con valores que pueden superar el 25%. Esto se debe a su menor susceptibilidad a defectos y mayor capacidad de generar corriente bajo condiciones de baja radiación solar.

2. Menor Degradación:

• Tecnología PERC tipo P: Estas celdas sufren de degradación inducida por luz y temperatura (LID y LeTID), lo que reduce su eficiencia con el tiempo.
• Tecnologías tipo N: Las celdas tipo N son menos propensas a la degradación LID y LeTID, lo que se traduce en una mayor estabilidad y rendimiento a largo plazo. Esto hace que los paneles basados en tecnología tipo N sean más duraderos y confiables.

3. Mejor Rendimiento en Altas Temperaturas:

• Tecnología PERC tipo P: La eficiencia de estas celdas puede disminuir significativamente en condiciones de altas temperaturas, lo cual es un desafío en regiones cálidas.
• Tecnologías tipo N: Las celdas tipo N, especialmente las HJT, tienen un coeficiente de temperatura más bajo, lo que significa que su eficiencia se ve menos afectada por el calor, manteniendo un rendimiento más constante en climas cálidos.

4. Mayor Resiliencia a la Degradación Potencial Inducida (PID):

• Tecnología PERC tipo P: Es más vulnerable a la degradación potencial inducida, que puede afectar negativamente la vida útil y el rendimiento de los módulos.
• Tecnologías tipo N: Las celdas tipo N son más resistentes a la PID, lo que contribuye a una mayor confiabilidad a largo plazo.

5. Compatibilidad con Tecnologías Avanzadas de Fabricación:

• Las tecnologías de tipo N son compatibles con técnicas avanzadas de fabricación, como la tecnología de contacto posterior (xBC) o la heterounión (HJT), que permiten un diseño más eficiente y la posibilidad de seguir reduciendo costos.

El cambio hacia las tecnologías tipo N está impulsado por la necesidad de mejorar la eficiencia, durabilidad y rendimiento de los paneles solares, lo que responde a las demandas de un mercado cada vez más competitivo y exigente en términos de generación de energía solar más eficiente y sostenible a largo plazo.

TOPCon el gran ganador

TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) es una tecnología de células solares que ha ganado reconocimiento por su alta eficiencia de conversión y sus costos reducidos de producción. A través de la adopción de innovaciones en el pasivado, TOPCon ha alcanzado una eficiencia de producción en masa superior al 25%, lo que la coloca en una posición ventajosa frente a las opciones más antiguas. Además, el proceso de producción más eficiente y los costos menores han hecho que TOPCon sea cada vez más popular entre los fabricantes.

Con esta tecnología hemos pasado de un modulo tipo de 72 celdas M10 de 228x113 de los 550w a 590w en tecnología TOPCon con una eficiencia de 22,6% a nivel de modulo . De igual manera pasamos de un coeficiente de temperatura a potencia máxima de -0,34%/w a -0,30%/w mejorando el rendimiento con altas temperaturas. En cuanto a las garantías, la tecnología TOPcon tiene un perdida de producción el primer año del 1% frente al 2% del perc, y una degradación lineal del 0,4%/año frente al 0,55%/año de la tecnología  PERC.

Esto permite garantizar una garantía de producción lineal del 87,4% a los 30 años, frente a 84,8% a los 25 años del PERC.

En el año 2024, se espera que la cuota de mercado  de módulos con celda TOPCon representará mas del 80% de los envíos globales, lo que ha supuesto  una transición mas acelerada de lo esperado. 

El Almacén Fotovoltaico es distribuidor oficial de TW Solar, clasificado Tier 1 por BNEF,  es el primer fabricante mundial de celda solar, y 5 fabricante mundial de modulo, con una capacidad de producción anual de 75Gw. Tongwei ha apostado fuertemente por la fabricación de celdas y módulos TOPCon, y en nuestro almacén puede encontrar módulos de celda M10 de 60 celdas con 490w de potencia y módulos de 72 celdas de 590w.

En El Almacén Fotovoltaico hemos apostado fuertemente por esta tecnología pues actualmente la que ofrece  la mejor relación calidad precio, y gracias a que se ha demostrado como la tecnología ganadora, se han conseguido reducir los precios €/w a la de la tecnología PERC.

HJT el eterno aspirante

Por otro lado, la tecnología HJT (Heterojunction Technology) se está volviendo cada vez más relevante, especialmente en mercados donde la huella de carbono es una consideración importante. A pesar de sus costos iniciales más altos, HJT ofrece ventajas significativas en términos de bajas emisiones y rendimiento en condiciones extremas, lo que la hace ideal para aplicaciones industriales y proyectos medioambientales. Esta tecnología está comenzando a ganar terreno en Europa y Estados Unidos, donde las regulaciones ambientales son más estrictas.

Si bien pocas marcas han apostado por esta tecnología, a destacar la marca Huasun, que se ha posicionado como lider en esta tecnología. Otras marcas la apuesta por esta tecnología le puede salir cara, y es posible ver pronto alguna bancarrota de fabricante chino.  Tongwei también ha apostado por esta tecnología para módulos con celda g12, alcanzado paneles de mas de 750W. Ambas marcas están compitiendo cara a cara para conseguir el panel con mas eficiencia. Indicar que debido al tamaño de los módulos THC de Tongwei de 238x130, no dispondremos de los mismos para distribución, pero si pueden contar con nosotros para grandes proyectos. 

La tecnología HJT, no es una tecnología nueva, y ya estaba siendo usada por antiguos fabricantes premium como Panasonic o LG, los cuales han abandonado el negocio solar. Principales ventajas, su baja degradación pues pueden retener hasta el 90,3% a los 30 años frente, los 87,4% de los TOPCon, mejor  coeficiente de temperatura a potencia máxima de -0,30%/w a -0,24%/w mejorando el rendimiento con altas temperaturas. Mejor coeficiente de bifacialidad obteniendo hasta un 90% en la cara trasera.

Si bien se espera que la eficiencia máxima que pueda alcanzar el HJT sea algo superior a la del TOPCon, sus altos costes de producción, y su menor adopción en el mercado, lo cual supone menor competencia, harán que la tecnología HJT sea entre un 8 y 10% mas cara que la TOPCon. Actualmente los outputs máximos de los paneles de HJT no son superiores al 2% en potencia máxima, que los TOPCon, lo que está haciendo que instaladores y epcistas no esten confiando en masa en la tecnología, si bien su menor degradación y coeficiente de temperatura, podría demostrar un LCOE menor que el TOPCon, los clientes finales, están centrados en el CAPEX de la instalación, no apreciando el valor añadido de esta tecnología. 

xBC el caballero blanco

La tecnología back contact, se está poniendo de moda, si bien ya la habíamos visto a precios prohibitivos con la marca Maxeon  - Sunpower. Este año esta tecnología ha tenido un ganador y un vencedor. Longi Solar con su tecnología  HPBC hizo una apuesta fuerte por un modulo que no ha tenido la aceptación en el mercado  que esperaban. Empleando una tecnología back contact pero con celda tipo P, mejoraban las especificaciones de sus módulos tipo P PERC , pero empatado con la tecnología TOPCon en especificaciones. El sobrecoste sobre la tecnología TOPCon le ha hecho vender menos de los esperado, cayendo del  3 puesto de  fabricantes en envíos en 2024 al cuarto en H1 de 2024, según la revista Solarbe. 

Aiko se ha convertido en el panel de moda, empleando tecnología tipo N back contact que la marca denomina ABC (All Back Contact). Esta tecnología patentada por Maxeon-Sunpower, le ha supuesto una demanda europea por infracción de patentes, que puede leer el articulo de PV Magazine. Ya veremos donde acaba este culebrón, que podría acabar con la prohibición de la distribución de este panel en territorio europeo. 

Hablando de  sus principales características, gana sin duda en eficiencia, teniendo para un modulo tipo de 72 celdas M10 de 228x113 un potencia actual de 605w, con una eficiencia del 23,4%.  En cuanto al  coeficiente de temperatura a potencia máxima es del  -0,26%/w siendo al mejor que el TOPCon pero superado por HJT que tiene un -0,24%/w. En cuanto a la garantía de producción de igual modo se queda a mitad de camino entre la HJT y la TOPCon, pues puede retener un 88,85%   a los 30 años, frente al 90,3% a los 30 años del HJT, los 87,4% de los TOPCon.

Si bien se está haciendo por parte de Aiko un gran esfuerzo de marketing, nos gusta ser cautelosos y dejar madurar la tecnología ABC de Aiko. En el caso de ser tan distinta a la empleada durante años por Maxeon-Sunpower como para que no prospere la demanda contra Aiko, es una tecnología que no está probada en el tiempo como para poder problemas de degradación por PIF o LID, y que puede cumplir con las garantías que publicita.  

El Exceso de Oferta y la Necesidad de Innovación

El mercado fotovoltaico enfrenta actualmente un gran desafío: el exceso de oferta. Según InfoLink, la demanda mundial de energía fotovoltaica alcanzará los 470-530 GW en 2024, mientras que la capacidad de producción de polisilicio, obleas, células y módulos superará los 1.100 GW. Esta sobreproducción significa que los fabricantes deben innovar continuamente para mantenerse competitivos.

Este exceso de oferta y en concreto de los módulos TOPCon que se espera supongan 426GW sobre un total de 530GW lo que supone un 80% del total de los envios. El exceso productivo que duplica a la demanda a empujado a la baja de precios en los módulos en especial los TOPCon. Los envíos de HJT supondrán 23GW suponiendo una cuota de mercado de 4,3% y los xBC de 13GW lo que supone un 2,4%. Las tecnologías HJT y xBC según la previsión de infolink, aumentaran sin que la tecnología TOPCon pierda terreno.

La Importancia de Mantenerse a la Vanguardia

En un mercado saturado y competitivo, las empresas que lideran en innovación tecnológica son las que se mantienen en la cima. Si bien fabricantes como Tongwei están desempeñando un papel importante en la adopción de tecnologías avanzadas, es el mercado en su conjunto el que está impulsando el cambio. La presión para reducir los costos de producción y mejorar la eficiencia es implacable, y aquellos que no se adapten rápidamente se quedarán atrás.

Con este exceso de producción no acoplada a la demanda, se rumorea quiebras de fabricantes chinos en los próximos meses. Empresas con una gran integración vertical como Tongwei, la cual extrae y procesa polisilicio, fabrica celdas y ensambla paneles, además de tener otras ramas de negocio en el sector primario, así como su constante esfuerzo en I+D, lo ha hecho posicionarse como el primer productor de polisilicio y de celdas solares, y 5 de módulos. Esta diversificación e integración vertical, le permite ser una empresa altamente solvente en un futuro.

El futuro de la energía solar dependerá de la capacidad de la industria para seguir innovando y adaptándose a las demandas del mercado. Las tecnologías que logren combinar alta eficiencia, bajas emisiones de carbono y costos controlados tendrán la ventaja competitiva necesaria para dominar el mercado en los próximos años.

Un Futuro en Movimiento

Mientras que el PERC se desvanece en el fondo, innovaciones como TOPCon, HJT y xBC están marcando un nuevo capítulo en la evolución de la energía fotovoltaica. La transición hacia estas tecnologías de vanguardia no solo responde a la creciente demanda de mayor eficiencia y sostenibilidad, sino también a un mercado que exige innovación constante y soluciones más inteligentes y efectivas.

El camino a seguir para el sector fotovoltaico es claro: la innovación y la adaptación son esenciales para mantenerse a la vanguardia en un entorno global que avanza a pasos agigantados. A medida que estas tecnologías continúan perfeccionándose, el sector de la energía solar está preparado para entrar en una fase de expansión y desarrollo sin precedentes, abriendo nuevas oportunidades para quienes se atreven a liderar esta transformación.

En El Almacén Fotovoltaico, no solo encontrará los productos más innovadores al mejor precio, sino que también contará con el apoyo de un equipo de técnicos especializados, comprometidos en ofrecerle las mejores soluciones para sus proyectos fotovoltaicos. Aquí, la tecnología de última generación se combina con el conocimiento experto para ayudarle a llevar su proyecto al siguiente nivel, garantizando un rendimiento superior y un futuro más sostenible.